2 系统结构 整套信息采集系统由五套射频发射与接收装置组成，每套发射与接收部分的基本电路都是一样的，这五套收发装置又与DSP中央处理器相连，中央处理器负责计算它们传过来的数据，根据实际情况作出决策。 每套发射与接收装置的结构如图1所示。首先由以nRF24E1为核心的射频发射电路产生高频电磁波，然后由相关运算芯片TMC2032送来的调制信号对其进行调制，从而产生出与其它射频收发单元不同的射频信号，为接收做好充分准备。为了使电磁波信号能够有足够远的传播距离，还需要对调制后的信号进行放大，完成这个功能的电路是功放电路。最后把这样的一个信号传向空中。 当发出去的电磁波遇到障碍物返回时，首先要经过相关运算芯片TMC2032对之进行识别，若是同组发射部分发出去的则收，并把这个信号进一步传给射频接收部分；否则拒绝接收。然后接收部分根据电磁波在空中传播产生的相位移计算出其传播所耗的时间，再计算出障碍物与该组收发部分的距离。最后把这个距离信息送给中央处理器。中央处理单片机要同时对五组射频收发单元传过来的距离信息作出计算，得出所测的障碍物与车的空间方位。到此，障碍物的信息采集工作基本完成，剩下的就是把这个综合信息再传给更高级的中央处理器，让其作出最后决策。 3 收发单元的布置方案及计算原理 汽车在行驶的过程当中，对于前方的障碍物，要能够判断其相对于汽车的空间立体方位才能把前后、左右、上下的障碍物避开；而后面的障碍物，则只需判断出其与汽车的前后及左右距离即可。所以采取在车前面安装三个射频收发系统，并且三套收发系统彼此之间呈垂直于水平面的三角形分布。在车后面则安装两套射频收发系统，呈水平分布。整个收发系统的安装如图2所示。下面给出用射频收发系统计算障碍物距离的简单过程。 障碍物距离计算示意图如图3所示，其中A、B、C三点分别代表安装在车头前的三个超声传感器；E点代表障碍物；则EF表示从正点到水平面的距离，FC代表障碍物到车头平面的距离，AG表示障碍物到车一侧的距离。要求的就是EF、FC及AG这三条能表示出障碍物与汽车的空间相对位置的直线段。解法如下： 在△ABC中，作BD AC，连接ED和FD，则可求△ABC的面积S△ABC，即： 式中，S=1/2（T1+T2+T3），T1、T2、T3分别表示线段AB、BC、AC的长度 在△ADE中， 在△EDB中， 在△EFD中， sin＜EDF=cos＜EDB ∴ EF=EDsin＜EDF=EDcos＜EDB 在△EAF中， 在△EFC中， 把射频收发系统能够探测到的距离S1、S2、S3与已知距离T1、T2、T3分别替换AE、BE、CE、AB、BC、AC，则可得所求的三个距离EF、FG、AG的值。 4 采用的相关算法 随着射频在日常生活中的广泛应用，人们逐渐发现射频测距存在着一定缺陷：①有效作用距离比较短，仅靠提高发射功率来增加测量距离是很有限的；②测距精度主要取决于回波信号的信噪比，在一定信噪比情况下，仅靠增加前级放大电路的增益来改善测量精度也是非常有限的。为了解决上述问题，在汽车防撞系统中，设想了基于伪码调制的射频发射与接收系统。 白噪声瞬时值服从高斯分布(正态分布)。它的功率谱密度在很宽的频带内是均匀的，而且自相关函数具有δ函数的形状。伪随机码虽然仅有两个电平，但却具有类似白噪声的相关特性，只是其幅度概率分布不再服从高斯分布。所以，可以用伪随机序列的平衡特性、游程特性和相关特性等来描述白噪声。伪随机编码是用逻辑运算实现的，信号的自相关函数满足：